دانشگاه صنعتی امیرکبیر نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر 2008-6032 45 1 2013 08 23 Numerical Study of Natural Convection of Al2O3-Water Nanofluid with Variable Properties in a Cavity مطالعه عددی جابجایی طبیعی نانوسیال آب اکسید آلومینیوم با خواص متغیر در یک محفظه 39 49 4 10.22060/mej.2013.4 FA قنبرعلی شیخ زاده دانشیار دانشکده مهندسی مکانیک و پژوهشدکه انرژی دانشگاه کاشان 0000-0002-7874-9981 علی عارف منش دانشیار دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه کاشان مجید دستمالچی دانش آموخته کارشناسی ارشد دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه تهران آرش اردشیری دانش آموخته کارشناسی ارشد دانشکده مهندسی مکانیک دانشکاه تهران Journal Article 2014 03 12 Heat transfer enhancement of Al2O3-water nanofluid with variable properties in a square cavity is investigated by solving the boundary layer equation and the Boussinesq-approximation form of the boundary layer equation. The governing equations are solved using the finite volume method and the SIMPLER algorithm. Temperature difference between the hot and cold walls of the cavity is considered to be 50°C, and the results are presented for Rayleigh numbers from 103 to105 and volume fraction of the nanoparticles from 0.0 to 0.09. The results show that the average Nusselt number and the maximum absolute value of the stream function for the case with variable density are greater than the corresponding value for the constant density case. Moreover, for the variable density case, the maximum heat transfer enhancement for the nanofluid occurs at Ra=103. However for φ=0.09, the average Nusselt number of the nanofluid for Ra=104 and 105 are lower than that of the base fluid. For φ=0.01, the maximum relative enhancement of the Nusselt number for Ra=103, Ra=104, and 105 are %26, %24 and %23, respectively. افزایش انتقال حرارت نانوسیال آب-اکسید آلومینیوم با خواص متغیر در یک محفظه مربعی بدون استفاده از تقریب بوزینسک و با استفاده از تقریب بوزینسک بصورت عددی مطالعه شده است. معادلات حاکم با استفاده از روش حجم محدود و الگوریتم سیمپلر حل شده است. اختلاف دمای دیواره‌های گرم و سرد محفظه °C50 در نظر گرفته شده است، و نتایج برای کسر حجمی نانوذرات از 0 الی 09/0 و اعداد رایلی از 103 الی105 ارائه شده است. نتایج نشان می‌دهند که مقدار تابع جریان بیشینه و عدد ناسلت متوسط در حالت دانسیته متغیر نسبت به دانسیته ثابت بیشتر است. همچنین، در حالت دانسیته متغیر، بیشترین افزایش نسبی عدد ناسلت نانوسیال، در رایلی 103 رخ می­دهد. برای نانوسیال با کسر حجمی 09/0 در رایلی­های 104 و 105، عدد ناسلت نسبت به سیال پایه کمی کاهش می­یابد. برای کسر حجمی 01/0، بیشترین افزایش نسبی عدد ناسلت نانوسیال در رایلی­های103، 104 و 105 به ترتیب 26، 24 و 23 درصد است. https://mej.aut.ac.ir/article_4_a87ff679a2f3e71d9181a67b7542122c.pdf